杨胜利

中石化胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司 山东东营 257200

1 塑性泥岩特点

塑性泥岩具有易水化分散、膨胀能力强的特点，其成岩性差，返出的岩屑相互粘接成团，易变形，用手可捏成任何形状，用水冲洗很快分散消失，俗称“软泥岩”，钻进过程中泥质岩屑不断包裹钻头，导致泥包，加上其可塑性强的特点，钻头不易破碎岩层，致使机械钻速慢，同时泥岩吸水蠕动不断侵入井筒，造成井眼缩径，起下钻困难。根据其蠕变速率的大小，软泥岩分为不同的等级，对于超强蠕变地层甚至需要用膨胀管、套管钻井技术，并存在严重挤损套管的风险[1]。

2 塑性泥岩影响

施工的同台第一口井垦119-斜32井从1118米-1340米钻遇大段棕红色软泥岩，其中1270-1340有70米情况特别严重，钻时特别慢，最慢时达4.5小时1根单根，钻穿该70米纯钻进耗时达17.97小时，由于对该地层没有提前的预判，导致该井段施工比较被动，中间起钻更换螺杆钻具和钻头，起出发现钻头泥包严重，后期完钻后起钻时该井段不好起，摩阻大，钻具结构241.3mmHAT127牙轮+172mm1.25度螺杆+止回阀+定向坐键+177.8mm无磁钻铤+127mm加重15根+偏心扩眼器。该井提前定性处理泥浆，1110米开始处理钻固一体化，为保证加入潜活性材料后钻井液具有良好的流变性，加入降失水剂处理，失水降到8ml，但抑制剂加量不够，导致坂含量高，泥浆发稠，后期施工伴随着钻进大段塑性泥岩段，钻井液粘度一直难以控制。

3 优化钻井措施

首先是钻井液考虑采取强抑制、低坂含、低粘切的措施，从1000米开始停用氯化钙，补充胶液，由钙处理钻井液逐步转换为聚合物钻井液体系，泥岩段1100米开始放开失水，大量跟进胶液维护，充分抑制坂土水化分散，虽然失水大，泥岩易吸水膨胀，但抑制剂及时跟进使黏土絮凝筛除，黏土的分散和抑制达到平衡，及时分散清除，并且低粘切保证了井径的扩大率。该井要求使用钻固一体化技术，但潜活性材料需要提前处理钻井液，该井推迟到1340米开始第一次定性处理。

其次是钻进参数采取低钻压、高转速、高排量，钻遇到软泥岩段前将排量从正常钻进排量32L/S提高到35L/S，但钻进时仍有钻头泥包现象，钻压从0逐步加到12吨，扭矩一直维持在2KNm-4KNm低扭矩状态，而正常非软泥岩段扭矩5KNm-8KNm，钻头无法吃入地层而打滑，钻时变慢，将钻头提离井底0.1米，大排量反冲钻头，同时转盘110转高速转动钻具，5-10分钟后重新下放钻具，钻压控制在0-2吨，钻时明显变快。整个软泥岩段一直采取低钻压、高排量的方式钻进，偶尔有泥包现象，但在钻时变慢初期及时处理，能解决钻头泥包问题，机械钻速得到提高。

钻穿软泥岩段后还有泥岩蠕动问题，上口井软泥岩段起钻困难，增加了井下施工风险。垦119-斜29井在钻过软泥岩段1340米后，及时第一次定性处理泥浆，使聚合物钻井液逐步降失水至15ml，第二次处理失水降至8ml后，混入甲基葡萄糖甙，同时配合KFT、烧碱使用调整流型，粘度控制在42-48s，失水降到4ml，转化为MEG强抑制钻井液体系，防止塑性泥岩吸水水化膨胀，向井筒侵入。为预防完钻起钻不好起，在定性处理完后先进行试探短起，起钻顺利[2]。

4 对比分析效果

施工第二口井垦119-斜29井在采取一系列措施后，钻时得到了明显的提高，两口井钻时分布表见表1，第一口井垦119-斜32井在1118米第一次定性处理完后钻时明显变慢，钻时上升到132分钟每根，后期钻过该小段泥岩后钻时才变快，而第二口井垦119-斜29井将第一次定性处理点推后，在该泥岩段没有钻时明显变慢现象。后期在钻遇大段软泥岩1270米-1340米时，第一口井垦119-斜32井钻时平均达154分钟每根，而第二口井垦119-斜29井的平均钻时75分钟每根，钻时有明显改善，其中有明显波动井段是由于处理钻头泥包引起。同时第二口井垦119-斜29井完钻起钻顺利，为后期完井作业提供了有力保障。两口井钻穿泥岩段总用时见表2，第二口井垦119-斜29井用时1093分钟，第一口井垦119-斜32井用时1767分钟，用时明显减少，减少率 38.14%。

图1 两口井钻时分布表

图2 两口井钻穿泥岩段总用时

5 结语

垦119区块有大段的软泥岩段，通过施工确定了软泥岩的具体位置，为井队今后在该区块施工提供参考。

垦119-斜29井针对软泥岩所采取的一系列措施效果明显，为今后在该区块施工提供借鉴意义。

虽然施工效果明显，但机械钻速仍然不是很理想，有待进一步改善[3]。